計算機系統(tǒng)結構實驗指導

定　價：￥35.00

作　者：	秦國鋒，王力生，陸有軍，郭玉臣著
出版社：	清華大學出版社
叢編項：	計算機系列教材
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787302528418	出版時間：	2019-07-01	包裝：	平裝
開本：	16	頁數：	156	字數：

內容簡介

　　本書按照課程培養(yǎng)目標進行CPU的優(yōu)化實驗，在FPGA開發(fā)板上對基本硬件電路、CPU各個基礎模塊、單周期CPU以及多周期CPU的實現等基礎上，著重介紹如何對CPU進行優(yōu)化，以及如何設計流水線CPU，并依次實現多功能靜態(tài)流水線CPU、多功能動態(tài)流水線CPU，以及三級存儲體系。全書共分為4篇：第1篇（第1章）為環(huán)境篇；第2篇（第2章）為工具軟件篇；第3篇（第3～6章）為應用篇；第4篇（第7章）為綜合應用篇。本書提供了大量的實驗代碼，均在相關知識點后面，以便讀者進行學習和測試。本書可作為高等院校計算機、軟件工程專業(yè)高年級本科生、研究生的教材，也可作為對UML比較熟悉并且對軟件建模有所了解的開發(fā)人員、相關科技工作者和研究人員的參考用書。

作者簡介

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圖書目錄

目錄
第1篇環(huán)境篇
第1章實驗軟件環(huán)境的安裝與配置3
1.1ModelSim的安裝配置3
1.2Vivado的安裝配置7
1.3Vivado和ModelSim關聯13
第2篇工具軟件篇
第2章工具軟件的主要功能19
2.1Xilinx FPGA器件19
2.2Vivado設計流程20
2.2.1利用Vivado進行功能仿真22
2.2.2設計綜合25
2.2.3工程實現27
2.3ModelSim基本使用29
2.3.1新建ModelSim庫30
2.3.2創(chuàng)建工程31
第3篇應用篇
第3章單周期CPU的設計與實現35
3.1實驗介紹35
3.2總體設計35
3.2.1指令格式35
3.2.2總體數據通路38
3.3主要模塊設計40

第4章簡單的流水線CPU設計47
4.1實驗內容47
4.2實現目標47
4.3流水線CPU介紹與設計47
4.3.1CPU頂層視圖47
4.3.2指令集47
4.3.3五級流水線49

第5章靜態(tài)流水線的設計、分析與驗證64
5.1靜態(tài)流水線的基本原理64
5.2實驗介紹65
5.3實驗設計66
5.3.1靜態(tài)流水線的總體結構66
5.3.2總體架構部件的解釋說明68
5.3.3實驗仿真過程波形圖及某時刻寄存器值的物理意義87
5.4實驗驗證88
5.4.1算法流程圖88
5.4.2匯編程序89
5.5流水線的性能指標定性分析（包括吞吐率、加速比、效率及
相關與沖突分析）90

第6章動態(tài)流水線的設計、分析與驗證94
6.1動態(tài)流水線的基本原理94
6.2實驗介紹95
6.3實驗設計95
6.3.1動態(tài)流水線的總體結構96
6.3.2實驗仿真過程波形圖及某時刻寄存器值的物理意義116
6.4實驗驗證116
6.4.1算法流程圖116
6.4.2匯編程序118
6.5流水線的性能指標定性分析（包括吞吐率、加速比、效率及
相關與沖突分析）119
第4篇綜合應用篇
第7章三級存儲結構的設計、實現與驗證127
7.1三級存儲的基本原理127
7.2實驗描述127
7.2.1總體框架127
7.2.2實驗具體要求128
7.3系統(tǒng)設計與實現129
7.3.1系統(tǒng)設計整體模塊圖129
7.3.2三級存儲子系統(tǒng)設計130
7.3.3系統(tǒng)工作數據流說明131
7.3.4具體模塊實現132
7.4實驗驗證153
7.4.1驗證程序153
7.4.2從U盤下板153
7.4.3SD卡寫入程序測試154
7.4.4中途更換SD卡測試155

參考文獻156